JPH06224083A - チップ状固体電解コンデンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高品質、高信頼性で、かつ小型大容量で安価
にして容易に量産化が図れるチップ状固体電解コンデン
サを提供することを目的とする。 【構成】 コンデンサ素子１１ａを非弁作用金属部１２
ｂが接続された陽極導出線１２と陰極部が相対向する方
向に露出するように被覆する外装樹脂１８を備え、この
外装樹脂１８の陽極導出面１２ａに外装樹脂より露出し
た陽極導出線１２と非弁作用金属部１２ｂの全ての面を
覆うように陽極金属層２０を設ける構成としたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種電子機器に利用され
るチップ状固体電解コンデンサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の軽薄短小化と面実装技
術の進展からチップ部品が急増している。チップ状固体
電解コンデンサにおいても小型大容量化が進展する中で
チップ部品自身の一層の小型化が要求されている。

【０００３】以下に従来のチップ状固体電解コンデンサ
について説明する。図４は従来のチップ状固体電解コン
デンサの断面図を示したもので、この図４において、１
はコンデンサ素子で、このコンデンサ素子１は弁作用金
属であるタンタル金属粉末を成形焼結して多孔質体と
し、且つこの多孔質体よりタンタル線からなる陽極導出
線２を導出し、この導出線２の一部と前記多孔質体の前
面に陽極酸化により誘電体酸化皮膜を形成し、その表面
に二酸化マンガンなどの電解質層、さらに陰極層４が形
成されて構成されている。なお陰極層４は浸漬法により
カーボン層、銀塗料層が順次積層形成したものであり、
又３は陽極導出線２に装着したテフロン板でこのテフロ
ン板３は前記電解質層の形成時に陽極導出線２に二酸化
マンガンが這い上がって付着するのを防止する絶縁板で
ある。５は陽極端子で、前記陽極導出線２に溶接により
接続され、そして外装樹脂成形後折り曲げられている。
６は陰極端子でこの陰極端子６は前記コンデンサ素子１
に導電性接着剤７により接続され、そして外装樹脂形成
後折り曲げられている。８はコンデンサ素子１全体をモ
ールド成形により被覆する外装樹脂である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
に構成されたチップ状固体電解コンデンサでは、コンデ
ンサ素子１から導出した陽極導出線２と陽極端子５との
溶接時等の組立工程や樹脂モールド工程において、コン
デンサ素子１に機械的及び熱的なストレスがかかること
による漏れ電流の増加等の特性劣化や不良率の増大が発
生するとともに、さらに前記溶接部分のスペース寸法や
コンデンサ素子１と陰極端子６との接続引き出し部分を
含む折り曲げスペース寸法等が大きいため、コンデンサ
素子１の大きさ、形状については構造的な寸法制限があ
った。又、板材を打ち抜いた陽極端子５及び陰極端子６
の材料の有効使用量は極めて低いため、コンデンサの体
積効率や経済性の面で問題点を有していた。さらに陽極
端子５及び陰極端子６の折り曲げ工程において外観不良
が出たり、コンデンサ素子１にストレスがかかり特性が
劣化するという問題点を有していた。

【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、電気的特性ならびに歩留まりにおいても優れたもの
が得られ、且つ小型で大容量で安価にして且つ容易に量
産することができるチップ状固体電解コンデンサを提供
することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のチップ状固体電解コンデンサは、陽極導出線
の一端が表出するように埋設した弁作用金属からなる陽
極体に誘電体酸化皮膜と電解質層、陰極層を設けてコン
デンサ素子を構成し、このコンデンサ素子を前記陽極導
出線が片側に引き出されるように外装樹脂で被覆する外
装樹脂とを備え、前記外装樹脂の陽極導出線側に凹部を
設け、この凹部内に前記陽極導出線とその陽極導出線に
接続された非弁作用金属部が収納され、かつ前記外装樹
脂の陽極導出線側に凹部内の陽極導出線およびその陽極
導出線に接続された非弁作用金属部と接続される陽極側
端子部と前記外装樹脂の陽極導出線とは反対側にコンデ
ンサ素子の陰極層と接続される陰極端子部を設けたもの
である。

【０００７】

【作用】上記した構成によれば、外装樹脂の陽極導出面
に外装樹脂より露出した陽極導出線およびその陽極導出
線に接続された非弁作用金属部に接続する陽極端子を形
成するようにしているため、従来のような外部端子を外
部に取り出すスペースや外部端子の折り曲げスペースを
省くことができ、これにより、コンデンサの体積効率を
上げることができる。また陽極端子、陰極端子を無電解
メッキ層を含む金属層で構成すれば、陽極端子となる陽
極金属層と陽極導出線およびその陽極導出線に接続され
た非弁作用金属部との接続、陰極金属層と陰極導出面の
接続が同時に行われるため、生産性に優れたものが得ら
れる。更に陽極導出線に接続した非弁作用金属層を設け
ることにより陽極外部端子と陽極導出線との電気的接続
性が安定化し品質の優れたチップ状固体電解コンデンサ
が得られるものである。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例におけるチ
ップ状固体電解コンデンサの断面図を示し、また図２は
コンデンサ素子に陰極導電体層を形成した状態を示した
ものである。図１、図２において、１１は弁作用金属で
あるタンタル金属粉末を成形焼結した多孔質の陽極体
で、この陽極体１１の表面には陽極酸化により誘電体酸
化皮膜を形成し、さらにこの表面に二酸化マンガンなど
の電解質層を形成している。また陽極導出線１２はタン
タル線からなり、前記陽極体１１から導出しているもの
である。そして、この陽極体１１の表面への一連の処理
工程は金属リボン１３に陽極導出線１２を接続した状態
で行われる。

【０００９】１４は陽極導出線１２に装着したテフロン
板で、このテフロン板１４は前記コンデンサ素子１１ａ
への電解質の形成時に陽極導出線１２へ硝酸マンガンが
這い上がって二酸化マンガンが付着するのを防止する絶
縁板である。さらに前記陽極体１１の電解質層上には浸
漬法によりカーボン層および銀塗料層による陰極層１５
を順次積層形成してコンデンサ素子１１ａを構成してい
る。１６は陰極導電体層で、この陰極導電体層１６は、
コンデンサ素子１１ａの陰極層１５のうち、陽極導出線
１２と反対側に位置する対向面１７と、この対向面１７
に隣接する隣接面の陰極層１５の一部に形成される。こ
の場合、陰極導電体層１６は導電性樹脂の粘稠液にコン
デンサ素子１１ａを浸漬するか、あるいはディスペンサ
ーを用いてコンデンサ素子１１ａに適量塗布した後、乾
燥、硬化させることにより形成している。１８は外装樹
脂で、この外装樹脂１８は陽極導出線１２が片側に引き
出されるようにコンデンサ素子１１ａを金型にセット
し、そして陰極導電体層１６を含むコンデンサ素子１１
ａ全体が樹脂外装されるように、エポキシ樹脂を用いた
トランスファーモールド方式により樹脂外装するもので
ある。

【００１０】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）
（ｆ）（ｇ）（ｈ）は本発明の一実施例におけるチップ
状固体電解コンデンサの製造工程を示したもので、図３
（ａ）において、１２ａは外装樹脂１８における陽極導
出面であり、この陽極導出面１２ａは外装樹脂１８の成
形体において陽極導出線１２の近傍に位置して凹形状に
構成しており、この凹形状により陽極導出線１２が外装
樹脂１８の成形体の外形寸法からはみ出すことはなく露
出面積を多く取ることができる。一方、陽極導出線１２
と反対側に位置する対向面１７に形成した陰極導電体層
１６は製品の外形寸法より長くなっているため、外装樹
脂１８の成形体は長くなっているものである。

【００１１】図３（ｂ）は図３（ａ）における外装樹脂
１８の成形体を製品の外形寸法に切断または研削した状
態を示す。この図３（ｂ）において、１６ａは陰極導出
面で、この陰極導出面１６ａは外装樹脂１８と陰極導電
体層１６を切断することにより、図１に示すように表出
するもので、そしてこの図１における外装樹脂１８の成
形体より表出している陽極導出線１２、陰極導出面１６
ａ及び外装樹脂１８の成形体のそれぞれの表面にブラス
トを施すことにより、表面の粗面化と外装樹脂１８の成
形体より表出している陽極導出線１２の誘電体酸化皮膜
の除去を行っている。

【００１２】図３（ｃ）は非弁作用金属１２ｂを接続し
た陽極導出線１２を陽極導出面１２ａの凹形状内に納ま
るように、金属リボン１３より陽極導出線１２を切り離
し、非弁作用金属１２ｂを接続してＬ字形状に折り曲げ
た状態を示したものである。この非弁作用金属としては
ニッケル、鉄、およびこれらの合金が特に適している。

【００１３】図３（ｄ）は非弁作用金属１２ｂを接続し
た陽極導出線１２が陽極導出面１２ａの凹形状内に納ま
るように金属リボン１３より陽極導出線１２を切り離
し、非弁作用金属１２ｂを接続した状態を示したもの
で、図３（ｃ）のようにＬ字形状に折り曲げずに、図３
（ｄ）のような形にしてもよいものである。

【００１４】図３（ｅ）は金属層１９の形成状態を示し
たもので、この金属層１９は図１に示すように、陽極導
出線１２と陽極導出線に接続された非弁作用金属１２ｂ
と陽極導出面１２ａおよび外装樹脂１８の成形体の表面
に形成される陽極金属層２０と、陰極導出面１６ａおよ
び外装樹脂１８の成形体の表面に形成される陰極金属層
２１とからなり、これらの陽極金属層２０と陰極金属層
２１は、まず、外装樹脂１８より露出した陽極導出線１
２と陽極導出線１２に接続された非弁作用金属１２ｂの
全ての面、陽極導出面１２ａ、陰極導出面１６ａおよび
外装樹脂１８の成形体表面のそれぞれ表面に、脱脂、パ
ラジウム触媒付与の前処理を施した後、無電解メッキに
より形成される。

【００１５】この無電解メッキによる陽極金属層２０お
よび陰極金属層２１の金属はニッケル、銅のいずれかを
用いることができる。そしてこの無電解メッキを用いる
ことにより、金属表面、非金属表面に関わらず、同時に
しかも凹形状のような複雑な形状にも均一に、且つ薄く
形成することが容易にできるため、生産性に優れてお
り、また外形寸法のバラツキも小さくすることができ、
且つ機械的、熱的ストレスも加わらないため、漏れ電流
の特性の劣化は少なく、歩留まりが優れるものである。
さらにこの無電解メッキにより形成される陽極金属層２
０と陰極金属層２１の厚さを０．５〜５μｍの範囲にす
ることにより、下地との密着性にも優れ、且つ材料の使
用量およびコストも従来の製造方法より少なくすること
ができる。また無電解メッキにより形成される陽極金属
層２０と陰極金属層２１の上にさらに電気メッキによる
金属層を形成して陽極金属層２０と陰極金属層２１の機
械的強度の向上を図るようにしてもよいものである。

【００１６】図３（ｆ）は陽極金属層２０および陰極金
属層２１を形成した状態を示したもので、この場合、無
電解メッキにより形成された金属層を陽極金属層２０お
よび陰極金属層２１が残るように除去する。

【００１７】図３（ｇ）は陽極金属層２０および陰極金
属層２１を半田金属層で被覆した状態を示したもので、
２２は陽極側の半田金属層、２３は陰極側の半田金属層
である。これらの半田金属層２２，２３は溶融半田によ
る半田コーティングまたは電解半田メッキにより形成さ
れる。

【００１８】本実施例により、４Ｖ３３μＦのチップ状
固体電解コンデンサを試作し、これを試験した結果を比
較例とともに（表１）に示す。比較例１は陽極導出線に
非弁作用金属を接続しない他は本発明品と全く同様に試
作したものであり、比較例２は従来品である。

【００１９】

【表１】

【００２０】この（表１）より明らかなように本発明に
より構成されたチップ状固体電解コンデンサは体積効
率、不良率、耐環境性において優れたものを得ることが
できる。

【００２１】尚、上記本発明の一実施例においては、コ
ンデンサ素子１１ａの陰極層１５とは別個に陰極導電体
層１６を設けたものについて説明したが、コンデンサ素
子１１ａを外装樹脂１８で被覆した場合、前記陰極層１
５が外装樹脂１８の端面より直接露出するように構成し
てもよく、要は外装樹脂１８の端面より陰極部が露出す
るようにすればよいものである。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、外装樹脂
の陽極導出面に外装樹脂より露出した陽極導出線に陽極
金属層を形成するようにしているため、従来のような外
部端子を外部に取り出すスペースや外部端子の折り曲げ
スペースを省くことができ、これにより、コンデンサの
体積効率を２〜３倍にあげることができるため、コンデ
ンサの小型化、大容量化がはかれる。また陽極金属層お
よび陰極金属層を無電解メッキを含む金属層で構成すれ
ば、陽極端子となる陽極金属層と陽極導出線に接続され
た非弁作用金属および陽極導出線、陰極端子となる陰極
金属層と陰極導出面の接続がそれぞれ同時に行われるこ
とになり、これにより、生産コストを大幅に低減するこ
とができ、更に、陽極導出線に接続された非弁作用金属
を設けることにより、陽極金属層と陽極導出線との電気
的接合の信頼性が増し、耐環境性の優れたコンデンサが
得られるものである。

【００２３】尚、陽極導出線に接続される非弁作用金属
部が抵抗溶接機等の電極材料の付着結合により形成され
たものであってもその効果は全く変わらないものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるチップ状固体電解コ
ンデンサの断面図

【図２】同コンデンサにおけるコンデンサ素子に陰極導
電体層を形成した状態を示す断面図

【図３】（ａ）〜（ｇ）本発明の一実施例におけるチッ
プ状固体電解コンデンサの製造工程を示す外観斜視図

【図４】従来のチップ状固体電解コンデンサの断面図

【符号の説明】

１１ 陽極体 １１ａ コンデンサ素子 １２ 陽極導出線 １２ａ 陽極導出面 １２ｂ 非弁作用金属部 １５ 陰極層 １６ａ 陰極導出面 １８ 外装樹脂 ２０ 陽極金属層 ２１ 陰極金属層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小橋 康博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極導出線を具備した弁作用金属からな
   る陽極体の表面に誘電体酸化皮膜、電解質層、陰極層を
   順次積層形成して構成したコンデンサ素子と、このコン
   デンサ素子を前記陽極導出線が片側に引き出されるよう
   に被覆する外装樹脂とを備え、前記外装樹脂の陽極導出
   線側に凹部を設け、この凹部内に陽極導出線とその陽極
   導出線に接続された非弁作用金属部が収納され、かつ前
   記外装樹脂の陽極導出線側に凹部内の陽極導出線および
   陽極導出線に結合された非弁作用金属部と接続される陽
   極側端子部を設けるとともに、前記外装樹脂の反対側に
   コンデンサ素子の陰極層と接続される陰極側端子部を設
   けたチップ状固体電解コンデンサ。
2. 【請求項２】 陽極導出線に結合される非弁作用金属部
   が抵抗溶接機の電極材料の付着結合により形成される請
   求項１記載のチップ状固体電解コンデンサ。
3. 【請求項３】 陽極端子部、陰極端子部が無電解メッキ
   層を含む金属層である請求項１記載のチップ状固体電解
   コンデンサ。